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文档简介
电机拖动课件第一章第1页,共22页,2023年,2月20日,星期二一.磁场的几个常用量磁感应强度(又称磁通密度)B——
表征磁场强弱及方向的物理量。单位:Wb/m2磁通量Φ——
垂直穿过某截面积的磁力线总和。单位:Wb
磁场强度H——
计算磁场时引用的物理量。
B=μH
,单位:A/m2第2页,共22页,2023年,2月20日,星期二磁通所通过的路径称为磁路二.磁路的概念3第3页,共22页,2023年,2月20日,星期二三、磁路的基本定律1、安培环路定律
沿任何一条闭合回线L,磁场强度H的线积分等于该闭合回线所包围的电流的代数和
如果在均匀磁场中,沿着回线L
磁场强度H处处相等,则2、磁路的欧姆定律
作用在磁路上的磁动势F等于磁路内的磁通量Φ乘以磁阻Rm4第4页,共22页,2023年,2月20日,星期二磁通量Φ等于磁通密度乘以面积
磁场强度等于磁通密度除以磁导率于是5第5页,共22页,2023年,2月20日,星期二[例1-1]有一闭合铁心磁路,铁心的截面积A=9×10-4m2,磁路的平均长度
l
=0.3m,铁心的磁导率μFe=5000μ0,套装在铁心上的励磁绕组为500匝。试求在铁心中产生1T的磁通密度时,需要多少励磁磁动势和励磁电流?解用安培环路定律求解如下6第6页,共22页,2023年,2月20日,星期二3、磁路的基尔霍夫定律(1)磁路的基尔霍夫电流定律或7第7页,共22页,2023年,2月20日,星期二(2)磁路的基尔霍夫电压定律8第8页,共22页,2023年,2月20日,星期二磁路和电路有相似之处,却要注意有以下几点差别:1)电路中有电流I时,就有功率损耗;而在直流磁路中,维持一定磁通量,铁心中没有功率损耗。2)电路中的电流全部在导线中流动;而在磁路中,总有一部分漏磁通。3)电路中导体的电阻率在一定的温度下是恒定的;而磁路中铁心的导磁率随着饱和程度而有所变化。4)对于线性电路,计算时可以用叠加原理;而在磁路中,B和H之间的关系为非线性,因此计算时不可以用叠加原理。9第9页,共22页,2023年,2月20日,星期二第二节常用铁磁材料及其特性
一、铁磁物质的磁化
在外磁场的作用下,磁畴顺着外磁场方向转向,排列整齐,显示出磁性。10第10页,共22页,2023年,2月20日,星期二二、磁化曲线和磁滞回线1、起始磁化曲线
将一块未磁化的铁磁材料进行磁化,当磁场强度H由零逐渐增加时,磁通密度B将随之增加。用B=f(H)描述的曲线就称为起始磁化曲线。11第11页,共22页,2023年,2月20日,星期二2、磁滞回线剩磁——当H从零增加到Hm时,B相应地从零增加到Bm;然后再逐渐减小H,B值将沿曲线ab下降。当H=0时,B值并不等于零,而是Br。这就是剩磁。磁滞回线——当H在Hm和-
Hm之间反复变化时,呈现磁滞现象的B-H闭合曲线,称为磁滞回线。12第12页,共22页,2023年,2月20日,星期二3、基本磁化曲线
对同一铁磁材料,选择不同的Hm反复磁化,得到不同的磁滞回线。将各条回线的顶点连接起来,所得曲线称为基本磁化曲线。13第13页,共22页,2023年,2月20日,星期二三、铁磁材料1、软磁材料2、硬磁材料四、铁心损耗1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化,磁畴相互摩擦而消耗的能量。2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。14第14页,共22页,2023年,2月20日,星期二第三节直流磁路的计算
磁路计算正问题——给定磁通量,计算所需的励磁磁动势磁路计算逆问题——给定励磁磁势,计算磁路内的磁通量磁路计算正问题的步骤:1)将磁路按材料性质和不同截面尺寸分段;2)计算各段磁路的有效截面积Ak和平均长度lk;3)计算各段磁路的平均磁通密度Ak
,Bk=Φk/Ak;4)根据Bk求出对应的Hk;5)计算各段磁位降Hklk,最后求出F=∑Hklk。磁路计算逆问题——因为磁路为非线性的,用试探法。15第15页,共22页,2023年,2月20日,星期二一、简单串联磁路[例1-2]铁心由铸钢和空气隙构成,截面积AFe=0.0009m2,磁路平均长度lFe=0.3m,气隙长度δ=5×10-4m,求该磁路获得磁通量Φ=0.0009Wb时所需的励磁磁动势。16第16页,共22页,2023年,2月20日,星期二解:铁心内磁通密度为从铸钢磁化曲线查得:与BFe对应的HFe=9×102A/m空气隙中:铁心段的磁位降:所以,励磁磁势为F=HFelFe+Hδlδ=655A17第17页,共22页,2023年,2月20日,星期二二、简单并联磁路[例1-3]铁心由DR530硅钢片构成,铁心柱和铁轭截面积AFe=0.0004m2,磁路平均长度lFe=0.05m,气隙长度δ1
=δ2=2.5×10-3m,励磁线圈匝数N1=N2=1000匝。不计漏磁通,试求在气隙中产生磁通密度Bδ=1.211T时,所需的励磁电流。18第18页,共22页,2023年,2月20日,星期二解:中间磁路长度:两边磁路长度:气隙磁位降:中间铁心磁位降:查磁化曲线:19第19页,共22页,2023年,2月20日,星期二总磁动势和励磁电流为:两边铁心磁通密度和磁位降:查磁化曲线:20第20页,共22页,2023年,2月20日,星期二有关交流磁路和铁心线圈的计算,将在变压器一章讨论。第四节交流磁路的特点
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